汽车电子产品开发过程中,整车厂与零部件商在样件提供、实验验证等方面的协作模式,以及不同阶段样件(A样品、B1样品、B2样品、C样品)的用途和特点,同时介绍了产品规范(模块工程规范、模块软件规范、模块硬件规范、模块测试规范)对开发过程的重要指导作用。
一、开发流程分析
样件阶段划分明确:
A样品:主要用于内部软件调试和台架测试,不用于整车装配实验。
B1样品:全功能样件,用于第一次上车调试,确认功能完整度和性能。
B2样品:设计验证样件,进行全面检验,提供测试报告。
C样品:生产验证样件,暴露生产过程中的潜在问题。
产品规范详细:
模块工程规范:提供安装信息和外壳规范,指导机构工程师设计。
模块软件规范:定义软件功能,包括通信和诊断内容。
模块硬件规范:定义硬件性能指标,部分整车厂提供硬件设计参考。
模块测试规范:构成产品验证的核心,指导测试工程师设计测试计划。
二、零部件商优化开发过程的建议
建立统一开发流程:
在零部件商内部建立统一的开发流程,确保不同项目之间的开发过程具有一致性和可复用性。
对外保持一定的弹性,以适应不同整车企业的特殊需求。
强化样件管理:
建立样件管理系统,跟踪样件的开发进度、测试结果和反馈意见。
对样件进行分类管理,明确不同阶段样件的用途和要求。
加强与整车厂的沟通:
与整车厂保持密切沟通,及时了解其对样件和产品规范的要求。
参与整车厂的开发计划制定,确保零部件的开发与整车的开发计划相协调。
提升测试能力:
加强测试团队的建设,提高测试工程师的专业技能和测试经验。
引入先进的测试设备和测试方法,提高测试效率和准确性。
注重知识积累:
对开发过程中遇到的问题和解决方案进行记录和总结,形成知识库。
鼓励工程师之间的知识分享和交流,提升团队的整体技术水平。
关注生产验证:
不要忽视C样品(生产验证样件)的测试,确保生产过程中的潜在问题得到充分暴露和解决。
与生产部门紧密合作,共同优化生产流程和质量控制体系。
解析
上所介绍,汽车电子产品是由零部件商提供给整车厂的。为了控制风险和提高质量,整车企业往往要求零部件提供商提供不同时期的样件。整车厂为了控制风险,通常是采取多轮实验的方法,并且在开发过程中将实验和样件结合在一起,构成整个开发。整个过程如图所示。 A样品:也称为原型样件或部分功能样件,整车厂并不会用来进行装配实验,因此在图中没有出现。它只是开发初期的样件,主要用于软件调试和台架测试,一般在零部件商内部使用。
B1样品:全功能样件,第一次上车调试样件,确认所有功能的完整度,并进行性能实际检验。对零部件商而言,需要完成完整的软件逻辑验证和硬件功能验证。B2样品:设计验证的样件,这是全面检验样件是否符合测试计划中的各种实验,往往需要进行分组实验,并给整车厂提供测试报告。
C样品:生产验证的样件,主要将所有在生产过程中潜在的问题暴露出来,这项实验往往被很多厂商忽略。其内容90%与B2样类似。整车厂提供的产品规范中可能有一份最为主要的系统规范,根据这份规范,还可以分为以下几个规范:
模块工程规范 定义电子模块的安装信息和外壳规范,主要为机构工程师的设计提供重要的依据,某些生产信息也在其中体现。
模块软件规范 定义模块软件的功能,往往包括通信和诊断内容,实际上所有模块大部分系统功能都集中于软件实现。
模块硬件规范 定义模块硬件的性能指标,某种程度上硬件规范不会太细致,部分整车厂
会提供硬件设计的参考,这是其过往经历的一些设计失误的汇总。模块测试规范测试标准和测试要求的内容构成了产品验证的核心,测试工程师需要据此设计测试计划以保证实验的进行。
对于电子模块的开发而言,往往都是根据整车的开发计划进行分化的,不同的整车企业对不同的产品有着不同的控制方式。对零部件商来说,内部的开发和生产过程对内保持统一,对外保持一定的弹性,这是企业争取到不同整车企业项目的一个非常有竞争力的手段;否则将要面临同一个功能的类似产品,由于供应给不同的厂商而要采取不同的开发过程,这对工程师来说负担非常大。
汽车电子模块开发流程的进一步梳理与总结,结合循环设计概念,为零部件供应商提供更清晰的执行框架与关键注意事项.
开发流程核心阶段解析
1. 产品报价阶段
输入:获取客户任务书/功能规范(含网络定义、诊断规范等)。
风险点:需求模糊导致报价偏差。
关键动作:
建立需求澄清机制,通过会议、文档确认客户需求边界。
历史数据复用:基于过往项目经验,快速估算成本与风险。
2. 产品开发准备阶段
目标:将模糊需求转化为可执行的技术规范。
挑战:需求变更频繁。
应对策略:
采用敏捷开发模式,分阶段交付原型,逐步锁定需求。
建立需求变更管理流程,评估变更对成本、周期的影响。
3. 产品试制阶段
手工样件:
核心目标:验证功能可行性,为软件调试提供平台。
关键动作:与机构工程师协同设计外壳,确保功能与结构的兼容性。
工装样件:
核心目标:验证生产工艺可行性,硬件设计初步冻结。
关键动作:
引入产线模拟测试,提前暴露制造问题。
完成装车实验,验证样件在真实环境下的性能。
4. 产品试生产阶段
核心目标:优化生产工艺,确保量产稳定性。
关键动作:
建立生产与测试的标准化流程,确保产品一致性。
针对工装样件问题,进行设计迭代,验证改进效果。
5. 产品正式生产阶段
核心目标:实现高效、稳定量产。
关键动作:
设计团队逐步退出,生产团队主导日常运维。
建立快速响应机制,处理生产中的突发问题。
循环设计概念的应用
1. 设计分析
输入:客户需求、技术规范、历史数据。
输出:设计文档(含功能定义、接口规范、测试计划)。
工具:使用需求管理工具JIRA、DOORS进行需求跟踪。
2. 初步校验
方法:
专家评审:邀请资深工程师对设计进行评审。
仿真验证:通过仿真软件验证设计可行性。
输出:校验报告,记录问题与改进建议。
3. 存档冻结
管理要求:
版本控制:使用版本管理系统Git、SVN管理设计文件。
变更记录:详细记录每次变更的原因、内容、影响。
协同机制:建立跨部门沟通机制,确保设计、硬件、机构团队的协同。
4. 测试结果
测试策略:
阶段测试:每个阶段设定不同的测试重点功能测试、性能测试、可靠性测试。
自动化测试:引入自动化测试工具,提高测试效率。
输出:测试报告,记录测试结果与改进措施。
新开发产品与旧平台开发的差异
1. 新开发产品
重点:
预研阶段:投入更多资源进行技术预研,评估技术可行性。
风险评估:建立风险矩阵,识别并管理潜在风险。
挑战:需求不明确、技术难度高、成本控制难。
2. 旧平台开发
优势:
可复用设计:基于旧平台进行优化,减少开发周期。
成本可控:利用现有资源,降低开发成本。
挑战:
技术迭代:需平衡旧平台限制与新技术需求。
兼容性测试:确保新模块与旧系统的兼容性。
解析
电子模块的开发流程 对于汽车零部件供应商来说,如何保证产品的质量与满足客户的需求是两个非常重要的方面。产品涉及设计开发与生产制造两个大的方面,需要依照一定的流程来保证整个过程控制。与客户要求的样件递交时间节点相对应,零部件厂商内部一般有一套完整的开发制造的过程,一般可分为5个阶段:产品报价阶段、产品开发准备阶段、产品试制阶段、产品试生产阶段和产品正式生产阶段,如图所示①产品报价阶段:这个阶段可以从整车厂获取一些基本的信息,国内较多的是汽车电子产品的制作任务书:国外较多的是功能规范、网络定义、安装说明、诊断规范等文件的集合。②产品开发准备阶段:这个阶段是正式进入产品开发项目启动的阶段,需要把客户所有的需求清楚地整理出来。实际上这在国内很难做到,一般都是在初期给出一些模糊的定义,需要在设计和交流的过程中不断更改。
③产品试制阶段:这个阶段从需求分析完开始,到设计冻结结束,也称为工程样件阶段。它分为手工样件与工装样件两个过程。这是设计工程师工作量最大,也是开发最核心的过程,当然也和生产阶段的工程师有一定的联系。
手工样件这个阶段的样件开发过程,主要围绕着功能来进行。换句话来说,是给软件工程师一个调试平台来完成所有要求的功能,当然也要兼顾其与机构工程师设计外壳的匹配,一般来说,手工样件并不能用来进行装车实验。工装样件与上个阶段不同,经过手工样件的调试与功能需求的更改,需要开始对产品产线制程实行初步的验证,当然这个过程并不限定生产线。这个样件是设计中重要的分水岭,因为从工装样件开始,硬件的设计工作就初步冻结了,同时它也要面临装车实验的挑战。在工装样件完成后,一般将会有一系列的实验来验证样件的性能。
④产品试生产阶段:这个阶段的工作主要解决产品生产与测试的问题,与一般的理解不同,控制产品质量的关键在于生产线的生产与验证。在这个阶段完成后,仍旧需要进行一系列实验来验证样件的实际性能。值得一提的是,如果上个阶段的工装样件发生问题,试生产阶段的实验则是检验产品设计符合客户需求与质量规范的唯一手段。设计工程师更多的工作在于协助生产的工艺工程师完成各类技术支持的工作。⑤ 产品正式生产阶段:不出意外的话,这个阶段已经整个转移到了生产这边,设计工程师并不会投人更多的精力。
特别需要注意的是,对于新开发产品与旧有产品的不同平台开发,整个流程在名义上是一致的,时间分配比例却不太相同。对于新开发的产品来说,需要花更多的时间用于预研和报价上,这是因为没有相类似的开发经验,往往会在成本控制、开发难度及风险评估上估计不足,从而导致额外的问题。每个阶段的实现过程中,都必须引入循环设计的概念来完成各个阶段的工作。一般可分成4个步骤:设计分析、初步校验、存档冻结和测试结果。设计分析从设计目标开始,分析设计要求后的实施设计过程。通常通过文件的形式来体现设计过程,通过文件中得到的结果传递至下一步骤。
初步校验 对设计的结果与设计的过程进行校验,通过相似产品的技术积累,一般能够得到一些工程经验的汇总,通过这些积累与经验丰富的设计人员的校验,可完成对设计综合性的完整验证。存档冻结这是一个非常重要的过程,对每个阶段来说,需要完成对这个阶段设计与校验结果的短期冻结。往往几个软件、硬件、机构之间有相互牵连的地方,需要一定的存档机制才能保证几个方面的协调。测试结果设计和校验必须在实际的测试结果中得到证明,每个阶段的测试内容可能并不相同,覆盖与侧重也是随着不同阶段而变化的。
循环设计的概念在整个开发过程中是重复进行的,如图所示,尽管在各个不同的阶段内容有所差异。如果对前期定义与需求进行细致地分析与设计,后期的工作开展起来会越容易。需要注意对文件的版本进行控制,否则不同设计文件的版本将会使文件管理难度增大。
总结:
汽车电子产品开发中,整车厂与零部件商协作紧密,样件阶段划分明确:A样品用于内部软件调试和台架测试;B1样品为全功能样件,用于首次上车调试;B2样品为设计验证样件,进行全面检验;C样品为生产验证样件,暴露生产潜在问题。产品规范方面,模块工程规范指导机构设计,模块软件规范定义软件功能,模块硬件规范定义硬件性能,模块测试规范构成产品验证核心。零部件商需建立统一开发流程,强化样件管理,加强与整车厂沟通,提升测试能力,注重知识积累,并关注生产验证。通过循环设计概念,分阶段完成设计分析、初步校验、存档冻结和测试结果,确保开发过程可控。新开发产品需更多预研和风险评估,旧平台开发则可复用设计降低成本。整个开发流程需注重版本控制,确保文件管理有序。